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【摘要】在许多钢铁企业的车间里有多台起重机同时进行生产工作，为生产能力和生产效率的提高做出了突出的贡献，然而起重机是一种非常特殊的用电设备，它与普通的用电设备存在着很大的区别，保证起重机组的用电安全和正常运行，必须要加强起重机组的电气设计。本文基于此从负荷计算、尖峰电流计算以及滑触线的选型三个角度对重型低压起重机组的电气设计策略进行了研究，并在文章最后对重型低压起重机组的电气设计过程中应该注意的其他问题进行了分析说明，期望有助于提高重型低压起重机组的电气设计的质量。
【关键词】重型低压起重机组；电气设计策略；研究
在大多数钢铁企业的生产车间里，比如铸铁机车间、原料场车间以及炼钢车间等，一般都有很多台起重机进行同时工作，这些起重机在相同的轨道上滑行，而且这些起重机一般都共用相同的供电干线和滑触线。每一台起重机的功率都比较大，一般都在300kw以上，对于这种大功率的起重机而言，必须要采用3kv到6kv的电机才能保证起重机安全与稳定的运行，然而目前很多的钢铁企业选用的电机是380v的低压交流电机，在这种情况下，给重型低压起重机组的电气设计带来了一定的压力和挑战。另外起重机的电气设计方法与普通的电气设计方法存在着很大的区别，而目前较为常用的设计方法是把所有起重机的电机功率求和，然后以求和的结果来作为单台电机，这样很容易导致在对供电干线和滑触线进行选择的时候出现偏大的现象，在一定程度上造成了资源的浪费，因此我们必须要加强重型低压起重机组的电气设计策略的研究，提高重型低压起重机组的电气设计的质量。
一、重型低压起重机组的负荷计算
加强重型低压起重机组的电气设计必须要对重型低压起重机组进行精确的负荷计算。一般情况下，负荷计算的具体方法非常多，常用的负荷计算方法有二项式法、需要系数法和利用系数法三种。在实际的应用过程中，各种设备规定的具体工作条件不完全相同，因此在对重型低压起重机组的电气设计进行负荷计算的时候，要将所涉及到的计算换算为统一要求下的功率。如果电机设备是连续工作的，那么电机设备的功率就是额定功率，此时适宜采用二项式法或者需要系数法来进行具体的计算，在计算的过程中一般要进行统一的换算，按照相关的要求换算到持续率为25%时的额定功率。
重型低压起重机组的各个起重机的电机容量存在着很大的差别，所以本文认为对于重型低压起重机组的负荷计算适宜采用二项式法。因为一般在同一条干线上存在着多台的起重机，多以在计算的时候要将所有起重机的电机划分为同一组，然后再进行相关的计算，而且在计算的过程中将符合分为基本部分和附加部分，这样就可以在很大程度上减少大容量设备可能带来的影响。重型低压起重机组负荷的具体计算方法如下所示：
Ps=Pe =2Pe
Pjs=（cPn）max+
Qjs=（cPn）maxtgφn+
Sjs=
Ijs= ×
其中Ps代表的是设备的功率，单位是KW；Pe代表的是额定功率，单位是KW；FCe代表的是额定的负载持续率，FC25代表的时候负载持续率的25%；Pn代表的是起重机组中功率最大的n台起重机的功率的总和，单位是KW；b和c代表的是二项式的具体的系数；Pis代表的是有功功率；Qis代表的时候无功功率；Sis代表的时候视在功率；Ijs代表的时候计算电流。
二、重型低压起重机组的尖峰电流计算
尖峰电流的含义是指在短时间内出现的最大负荷电流，一般情况下在用电设备集中启动或者加冲性的负载情况下会出现尖峰电流。另外，对于低压配电网络来说也有可能出现尖峰电流，尖峰电流是低压配电网络计算电压的波动或者电压的损失的重要依据，通过尖峰电流能够准确地选择自动开关的保护元件，确定熔断器的规格。对于起重机来说，尖峰电流是判断起重机能否进行正常启动的依据，通过尖峰电流的计算可以对干线和滑触线的设计进行科学合理的选型。起重机尖峰电流的计算公式如下所示：
Ijf=Ijs+（K- ）Iemax
其中 代表了所有电动机的额定电流的和，单位是A；Iemax代表了需要最大的启动电流的电动机的额定电流，单位是A；K代表Iemax所代表的电机的启动电流的倍数。
三、重型低压起重机组滑触线的选型
要想保证重型低压起重机能够安全稳定地运行，必须要使电缆的允许载流量大于或等于线路的负荷电流，用公式来表示即Ixn≧Ijs，其中Ixn代表电缆所允许的负荷电流，单位是A；Ijs代表线路的负荷电流，单位是A。
重型低压起重机组在启动时会产生一定的尖峰电流，此时干线的电压会降至△Ug%，其具体的计算公式如下所示：
△Ug%= （R0cosφ+X0sinφ）IjfLg/n
=△Ua%IjfLg/n
其中，Ue代表的是额定线的电压，单位是kV；R0代表的是单位长度电缆的电阻，单位是Ω/km；X0代表的是单位长度电缆的电抗，单位是Ω/km；φ代表的是功率因数角；△Ua代表的是线路的电压损失，单位是%；Lg代表的是干线的长度，单位是km；n、代表的是电缆的数量。
四、重型低压起重机组的电气设计过程中应该注意的其他问题
提高重型低压起重机组的电气设计质量，除了要坚持做到以上的精确计算以外还有许多重要的问题值得引起注意。
1、安装必要的保护措施
为了使起重机得以正常运行，对起重机进行日常的维修和保养是必不可少的重要措施，因此必须要安装必要的保护措施来保证日常的维修和保养的顺利开展。一般情况下，要在起重机的每个栏杆门上安装一定的安全开关，这样可以保证起重机在维修时无法启动，而且在各个机构必须进行一定的限位保护，必要时还需实行双限位保护，只有这样才能始终保证安全。
2、进行人性化的设计
在起重机的电气设计过程中一定要做到人性化，在起重机的司机室中，尽量不设置过多的电器元件，这样可以使司机的工作空间更加宽敞，同时要注意在起重机的司机室内安装空调设备，使司机能有一个更好的工作环境。为了使起重机的工作效率得到提高，我们要在起重机的司机室外面设置必要的声光报警器，这样可使司机和其他工作人员的交流更加方便，如此一来可以在很大程度上提高工作效率。另外需要特别注意的是在起重机的起重机的司机室内配备一定的电器柜和照明系统，这样更加方便司机的工作。
3、保证各个机构能够精确调速
因为起重机组的工作速度并不是固定不变的，所以在重型低压起重机组的电气设计过程中一定要保证各个机构能够精确调速，只有这样才能使起重机更加方便快捷地工作。为此在对重型低压起重机组进行电气设计时，可以安装变频器进行速度调整，同时要注意在所有的变频器上添加交流电抗器，这样可以使变频器的输入功率因数得到很好的改善，有利于起重机的安全与稳定，有效提高其工作效率和工作质量。
五、结束语
综上所述，起重机是重要的操作设备，对于提高生产能力和生产效率发挥着十分重要的作用，然而起重机的电气设计方法与普通的电气设计方法存在着很大的区别，而目前较为常用的设计方法是把所有起重机的电机功率求和，然后以求和的结果来作为单台电机，这样很容易导致在对供电干线和滑触线进行选择的时候出现偏大的现象，在一定程度上造成了资源的浪费，因此我们必须要加强重型低压起重机组的电气设计策略的研究，本文认为应该从负荷计算、尖峰电流计算以及滑触线的选型三个方面来加强重型低压起重机组的电气设计，同时要注意安装必要的保护措施，进行人性化的设计，保证各个机构能够精确调速，只有这样才能真正提高重型低压起重机组的电气设计的质量。
【关键词】重型低压起重机组；电气设计策略；研究
在大多数钢铁企业的生产车间里，比如铸铁机车间、原料场车间以及炼钢车间等，一般都有很多台起重机进行同时工作，这些起重机在相同的轨道上滑行，而且这些起重机一般都共用相同的供电干线和滑触线。每一台起重机的功率都比较大，一般都在300kw以上，对于这种大功率的起重机而言，必须要采用3kv到6kv的电机才能保证起重机安全与稳定的运行，然而目前很多的钢铁企业选用的电机是380v的低压交流电机，在这种情况下，给重型低压起重机组的电气设计带来了一定的压力和挑战。另外起重机的电气设计方法与普通的电气设计方法存在着很大的区别，而目前较为常用的设计方法是把所有起重机的电机功率求和，然后以求和的结果来作为单台电机，这样很容易导致在对供电干线和滑触线进行选择的时候出现偏大的现象，在一定程度上造成了资源的浪费，因此我们必须要加强重型低压起重机组的电气设计策略的研究，提高重型低压起重机组的电气设计的质量。
一、重型低压起重机组的负荷计算
加强重型低压起重机组的电气设计必须要对重型低压起重机组进行精确的负荷计算。一般情况下，负荷计算的具体方法非常多，常用的负荷计算方法有二项式法、需要系数法和利用系数法三种。在实际的应用过程中，各种设备规定的具体工作条件不完全相同，因此在对重型低压起重机组的电气设计进行负荷计算的时候，要将所涉及到的计算换算为统一要求下的功率。如果电机设备是连续工作的，那么电机设备的功率就是额定功率，此时适宜采用二项式法或者需要系数法来进行具体的计算，在计算的过程中一般要进行统一的换算，按照相关的要求换算到持续率为25%时的额定功率。
重型低压起重机组的各个起重机的电机容量存在着很大的差别，所以本文认为对于重型低压起重机组的负荷计算适宜采用二项式法。因为一般在同一条干线上存在着多台的起重机，多以在计算的时候要将所有起重机的电机划分为同一组，然后再进行相关的计算，而且在计算的过程中将符合分为基本部分和附加部分，这样就可以在很大程度上减少大容量设备可能带来的影响。重型低压起重机组负荷的具体计算方法如下所示：
Ps=Pe =2Pe
Pjs=（cPn）max+
Qjs=（cPn）maxtgφn+
Sjs=
Ijs= ×
其中Ps代表的是设备的功率，单位是KW；Pe代表的是额定功率，单位是KW；FCe代表的是额定的负载持续率，FC25代表的时候负载持续率的25%；Pn代表的是起重机组中功率最大的n台起重机的功率的总和，单位是KW；b和c代表的是二项式的具体的系数；Pis代表的是有功功率；Qis代表的时候无功功率；Sis代表的时候视在功率；Ijs代表的时候计算电流。
二、重型低压起重机组的尖峰电流计算
尖峰电流的含义是指在短时间内出现的最大负荷电流，一般情况下在用电设备集中启动或者加冲性的负载情况下会出现尖峰电流。另外，对于低压配电网络来说也有可能出现尖峰电流，尖峰电流是低压配电网络计算电压的波动或者电压的损失的重要依据，通过尖峰电流能够准确地选择自动开关的保护元件，确定熔断器的规格。对于起重机来说，尖峰电流是判断起重机能否进行正常启动的依据，通过尖峰电流的计算可以对干线和滑触线的设计进行科学合理的选型。起重机尖峰电流的计算公式如下所示：
Ijf=Ijs+（K- ）Iemax
其中 代表了所有电动机的额定电流的和，单位是A；Iemax代表了需要最大的启动电流的电动机的额定电流，单位是A；K代表Iemax所代表的电机的启动电流的倍数。
三、重型低压起重机组滑触线的选型
要想保证重型低压起重机能够安全稳定地运行，必须要使电缆的允许载流量大于或等于线路的负荷电流，用公式来表示即Ixn≧Ijs，其中Ixn代表电缆所允许的负荷电流，单位是A；Ijs代表线路的负荷电流，单位是A。
重型低压起重机组在启动时会产生一定的尖峰电流，此时干线的电压会降至△Ug%，其具体的计算公式如下所示：
△Ug%= （R0cosφ+X0sinφ）IjfLg/n
=△Ua%IjfLg/n
其中，Ue代表的是额定线的电压，单位是kV；R0代表的是单位长度电缆的电阻，单位是Ω/km；X0代表的是单位长度电缆的电抗，单位是Ω/km；φ代表的是功率因数角；△Ua代表的是线路的电压损失，单位是%；Lg代表的是干线的长度，单位是km；n、代表的是电缆的数量。
四、重型低压起重机组的电气设计过程中应该注意的其他问题
提高重型低压起重机组的电气设计质量，除了要坚持做到以上的精确计算以外还有许多重要的问题值得引起注意。
1、安装必要的保护措施
为了使起重机得以正常运行，对起重机进行日常的维修和保养是必不可少的重要措施，因此必须要安装必要的保护措施来保证日常的维修和保养的顺利开展。一般情况下，要在起重机的每个栏杆门上安装一定的安全开关，这样可以保证起重机在维修时无法启动，而且在各个机构必须进行一定的限位保护，必要时还需实行双限位保护，只有这样才能始终保证安全。
2、进行人性化的设计
在起重机的电气设计过程中一定要做到人性化，在起重机的司机室中，尽量不设置过多的电器元件，这样可以使司机的工作空间更加宽敞，同时要注意在起重机的司机室内安装空调设备，使司机能有一个更好的工作环境。为了使起重机的工作效率得到提高，我们要在起重机的司机室外面设置必要的声光报警器，这样可使司机和其他工作人员的交流更加方便，如此一来可以在很大程度上提高工作效率。另外需要特别注意的是在起重机的起重机的司机室内配备一定的电器柜和照明系统，这样更加方便司机的工作。
3、保证各个机构能够精确调速
因为起重机组的工作速度并不是固定不变的，所以在重型低压起重机组的电气设计过程中一定要保证各个机构能够精确调速，只有这样才能使起重机更加方便快捷地工作。为此在对重型低压起重机组进行电气设计时，可以安装变频器进行速度调整，同时要注意在所有的变频器上添加交流电抗器，这样可以使变频器的输入功率因数得到很好的改善，有利于起重机的安全与稳定，有效提高其工作效率和工作质量。
五、结束语
综上所述，起重机是重要的操作设备，对于提高生产能力和生产效率发挥着十分重要的作用，然而起重机的电气设计方法与普通的电气设计方法存在着很大的区别，而目前较为常用的设计方法是把所有起重机的电机功率求和，然后以求和的结果来作为单台电机，这样很容易导致在对供电干线和滑触线进行选择的时候出现偏大的现象，在一定程度上造成了资源的浪费，因此我们必须要加强重型低压起重机组的电气设计策略的研究，本文认为应该从负荷计算、尖峰电流计算以及滑触线的选型三个方面来加强重型低压起重机组的电气设计，同时要注意安装必要的保护措施，进行人性化的设计，保证各个机构能够精确调速，只有这样才能真正提高重型低压起重机组的电气设计的质量。